Estudio de la reactividad de oxígeno molecular singulete y flavonoides : efecto del medio

Abstract

Los flavonoides son compuestos polifenólicos de origen vegetal, que han despertado gran interés debido a sus efectos potencialmente benéficos para la salud humana, por ejemplo, se ha reportado que tienen actividad antiviral, anti-alérgica, anti-inflamatoria, antitumoral y antioxidante. Los flavonoides se pueden clasificar en seis clases, según los grupos funcionales que posean. Una de estas clases corresponde a los flavonoles que poseen dos anillos aromáticos ligados mediante un anillo pirano, sustituidos por un grupo carbonilo y uno o más grupos hidroxilos, la 3-Hidroxiflavona (3-HF) es la estructura base de los flavonoles. En esta memoria se evaluó la capacidad antioxidante de cinco flavonoles, mediante su reactividad frente al oxígeno molecular singulete, a través de la determinación de la constante de velocidad de reacción química. Se determinó además, la influencia de la cantidad relativa de agua en la mezcla metanólica, el pH del medio y la presencia de cationes divalentes, sobre la constante de velocidad de reacción química de flavonoles con oxígeno molecular singulete. La reactividad entre el flavonol (3-HF, Kaemp, Miric, Quer, Fise) y oxígeno molecular singulete es dependiente de la sustitución de los anillos aromáticos, especialmente de la sustitución que posee el anillo B de la molécula. Se observó que la constante de velocidad de reacción entre los flavonoles, Quer y 3-HF, y oxígeno molecular singulete, es fuertemente influenciada por el pH del medio debido a la desprotonación de los grupos hidroxilos presentes en la molécula. Además se determinó que la constante de velocidad de reacción química aumenta con el incremento en la cantidad de agua en el medio. Por otra parte, la reactividad de los flavonoles, Quer y 3-HF, con oxígeno molecular singulete es modificada en presencia de cationes divalentes. El aducto formado entre el flavonol y catión presenta una mayor reactividad que el flavonol libre. El tipo de catión y su tamaño, influenciaría directamente en el tipo de complejo formado, evidenciándose en los cambios en los espectros de absorción y posteriormente en los cambios de reactividad del flavonol frente al oxígeno molecular singulete.

Flavonoids are polyphenolic compounds of vegetal origin. In the last years, they have generated great interest because of their potentially beneficial action for human health (flavonoids have antiviral, anti-allergic, anti-inflammatory, antitumor and antioxidant activities). Flavonoids can be classified in six different classes, according to the functional groups present in the molecular structure. One of these families is the flavonols family, which have two aromatic rings linked by a pyran ring with a hydroxyl group and a carbonyl group in the positions 3 and 4 respectively. 3-Hydroxyflavone (3-HF) corresponds to the basic structure of the flavonols family. In this thesis, we evaluated the antioxidant capacity of five flavonols, determining their chemical reactivity with singlet molecular oxygen, by measuring their chemical reaction rate constants. The influence on the chemical reaction rate constant of the medium (by varying the proportion of water in methanol-water mixtures), of pH and of the presence of divalent cations was also studied. Our results show that the reactivity between the flavonol (3-Hydroxyflavone, Kaempferol, Miricitin, Quercitin, Fisetin) and singlet molecular oxygen is dependent on the substitution of the aromatic rings, particularly when substitution on ring B is present. The reaction rate constant between the flavonols, 3-HF or Quer, and singlet molecular oxygen was observed to be strongly influenced by the pH of the medium. Deprotonation of hydroxyl substituents in the molecule increases the reactivity. We also found that the chemical reaction rate constant increases with increasing the water proportion in the solvent. Additionally, the reactivity of flavonols (3-HF and Quer) with singlet molecular oxygen is modified in the presence of divalent cations. The association compound formed between the flavonol and the cation shows a greater reactivity than the free flavonol. Properties of the association complex depend directly on the type of cation and its radius.